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CONFIGURACIÓN DEL HYDRORANGER 200 PARA MEDIR EL CAUDAL EN CANAL ABIERTO

OBJETIVO:

Regulación de parámetros particulares para configurar los dispositivos de medida primarios:
• Dispositivos exponenciales
• Canal Palmer-Bowlus
• Canal en H
• Cálculo de Caudal Linear Universal
• Cálculo de Caudal Curvado Universal
• Canal Rectangular BS 3680/ISO 4359
• Vertedero cortado en V BS 3680/ISO 1438/1

INSTRUMENTO:

HydroRanger 200, transductor, Programador Portátil IR o software Dolphin Plus y dispositivo de medida primario.

DESCRIPCIÓN GENERAL:

Este guía está diseñado como un complemento al manual de instrucciones. No olvide consultar el manual para cerciorarse de que sabe perfectamente cómo configurar el HydroRanger 200 con el programador portátil o el software Dolphin Plus.

REGULACIÓN DE LOS PARÁMETROS COMUNES

Estos parámetros se configuran para todas las aplicaciones de medida del caudal abierto soportadas por el HydroRanger 200.
Parámetro
Índice de parámetro*
Valor
Definición de los parámetros y de su valor**
P001
G
6
Selcciona la medida del cauda abierto.
P002
G
1
Material medido: líquido.
P003
G
2
Ritmo de proceso máximo, o velocidad de respuesta: medio
P004
G
102 (ejemplo)
Selecciona el transductor (ej. 102=XPS 10) conectado al HydroRanger 200.
P005
G
1 (ejemplo)
Elige las unidades para la medida de la altura (ej. 1=metros).
P006
G
Distancia Vacía
Elige la distancia desde el punto cero de la medida (a menudo el fondo del vertedero o del canal) hasta la superficie del sensor. La altura se mide con referencia al punto cero.
P007
G
Medida del span de la altura
Establece el rango de medida de la altura. Frecuentemente igual a la altura máxima.
P801
G
Extensión del rango
Permite que el nivel de líquido disminuya por debajo del punto cero hasta el punto indicado sin pérdida de eco (valor predeterminado= 20% de span).

* G significa ‘global.’ Si tiene doble unidad de canal, el índice es 1 o 2. Para ambos, seleccione 00.
** Aquí hemos elegido un valor. Se pueden hacer otras selecciones desde el manual según se necesita.

SELECCIONAR EL DISPOSITIVO PRIMARIO DE MEDIDA (P600)

Con el HydroRanger 200, los dispositivos primarios de medida calculan el caudal con el método absoluto o el método radiométrico. Los estándares de concepción de estos dispositivos están programados en el HydroRanger 200 y éste aplica la fórmula estándar correcta para calcular el caudal.
Si no tiene un dispositivo primario, o si sus dispositivos primarios no están incluidos en esta lista, seleccionar Cálculo de Caudal Linear Universal o Cálculo de Caudal Curvado Universal permite que el HydroRanger 200 calcule el caudal con el método radiométrico.

 

Parámetro
Índice de parámetro*
Valor
P600
G (doble canal 1 o 2, seleccion 00 para ambos)
Elija entre 0 y 7
Seleccione un valor en la lista siguiente de dispositivos primaros de medida y de métodos por aplicación del cálculo del canal.

 

Valor
Descripción del valor seleccionado
Método de cálculo del caudal
0
No se calculan el caudal ni el caudal total
Nnguno
1
Dispositivos exponenciales
Radiométrico
2
Canal Palmer-Bowlus
Radiométrico
3
Canal en H
Radiométrico
4
Cálculo de Caudal Linear Universal
Radiométrico
5
Cálculo de Caudal Curvado Universal
Radiométrico
6
Canal Rectangular BS-3680/ISO 4359
Absoluto
7
Vertedero cortado en V BS-3680/ISO 1438/1
Absoluto

CONFIGURACIÓN PARA LOS DISPOSITIVOS DE MEDIDA SELECCIONADOS

A continuación se presentan los cálculos requeridos para regular los valores de los parámetros necesarios para configurar las aplicaciones según el dispositivo de medida.

SECCIÓN 1.0 DISPOSITIVO EXPONENCIAL (P600 = 1)

Dispositivos con un exponente del HydroRanger 200:
Vertederos estándares
Canales
Otros
  • en V o triangular
  • Rectangular o suprimido
  • Trapezoidal o Cipolleti
  • Parshall
  • Leopold Lagco
  • de garganta cortada
  • Cualquier otro dispositivo primario de medida con un solo exponente cuyo valor es conocido.
Sección 1.1 Ecuación de cálculo del caudal con un dispositivo exponencial
HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método radiométrico utilizando la ecuación exponencial siguiente:

Q = QMÁX(H/HMÁX)X

 

Tabla de valores
Q
Caudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
Qmáx
El caudal máximo (a la altura máxima Hmáx) configurado en P604. Su valor es proporcionado por el usuario como un solo número sin indicación de unidaes. El usuario tiene que conocer las unidades de medida utilizadas. Por ejemplo, si el caudal máximo es 1000 LPS entonces P604=1000 y P606=segundos.
Hmáx
Altura Máxima Hmáx configurado en P603. Su valor es proporcionado por el usuario. Generalmente el mismo valor que el span configurado en P007. Las unidades son definidas en P005.
X
Exponente como configurado en P601. Su valor es proporcionado por el usuario. Si el valor proviene del manual del HydroRanger 200, tiene que ser verificado por el usuario o con la documentación del fabricantes.
H
Altura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidaes seleccionadas en P005.
Sección 1.2 Tabla de Configuración del caudal con dispositivo exponencial
Regular los parámetros P601, P603, P604 y P606 con los valores calculados.
Parámetro#
Descripción
Requerimientos
P600
Seleccionar 1 (dispositivo exponencial)
Tiene que ser configurado
P601
Entrar el valor del exponente x
Tiene que ser configurado
P603
Entrar el valor de Hmáx
Tiene que ser configurado
P604
Entrar el valor de Qmáx
Tiene que ser configurado
P606
Unidades de tiempo
Tiene que ser configurado
P605
Off-set altura cero
Opcional, necesario sólo cuando el actual cero está encima del fondo del canal.
P607
Decimal del caudal
Opcional, necesario para visualizar el caudal (Q). Valor predeterminado= 2.
P620
Corte de caudal bajo
Opcional, establecido para evitar la totalización con caudales inferiores a este nivel.
P621
Calibración automática de la altura cero
Opcional, configure sólo si la altura mostrada se desfasa constantemente.

SECCIÓN 2.0 CANAL DE PALMER-BOWLUS (P600 = 2)

Sección 2.1 Ecuación de cálculo del caudal en un Canal Palmer-Bowlus
HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método de cálculo Radiométrico utilizando la siguiente ecuación:

Q = QMÁX X F(H/ HMÁX)/F(HMÁX/ D)

 

Tabla de valores
Q
Caudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
Qmáx
El caudal máximo (a la altura máxima Hmáx) configurado en P604. Su valor es proporcionado por el usuario como un solo número sin indicación de unidaes. 
El usuario tiene que conocer las unidades de medida utilizadas. Por ejemplo, si el caudal máximo es 1000 LPS entonces P604=1000 y P606=segundos.
Hmáx
Altura Máxima Hmáx configurado en P603. Su valor es proporcionado por el usuario. Generalmente el mismo valor que el span configurado en P007. Las unidades son definidas en P005.
H
Altura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidaes seleccionadas en P005.
D
Anchura del canal como configurado en P602 con las unidades definidas en P005. 
Esta información será disponible para el utilisador o refiriéndose a las tablas de aforo publicadas por el fabricantes del canal (ej. para un Canal Palmer Bowlus de 30″ de Plasti Fab, seleccionar P602=30 y P005=inches=.
Sección 2.2 Tabla de Configuración del Canal Palmer-Bowlus
Parámetro#
Descripción
Prioridad de configuración
P600
Seleccionar 2 (Canal Palmer-Bowlus).
Tiene que ser configurado
P602
Entrar el valorD, anchura del canal listado.
Tiene que ser configurado
P603
Entrar el valor de Hmáx
Tiene que ser configurado
P604
Entrar el valor de Qmáx
Tiene que ser configurado
P605
Offset altura cero. El canal está instalado dentro del tubo y su referencia
 cero está encima de la del tubo, donde el transductor controla la altura.
Tiene que ser configurado
P606
Unidades de tiempo
Tiene que ser configurado
P607
Decimal del caudal
Opcional, configurado para mostrar el caudal (Q). Valor predeterminado=2.
P620
Corte de caudal bajo
Opcional, para evitar la totalización del caudal bajo este nivel seleccionado.
P621
Calibración automática de la altura cero
Opcional,configurada cuando se observan desfases constantes de la altura visualizada.

SECCIÓN 3.0: CANAL EN H (P600)

Sección 3.1 Ecuación de cálculo del caudal en un Canal en H
HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método de cálculo radiométrico utilizando la ecuación siguiente :

Q = QMÁX X F(H/ HMÁX)/F(HMÁX/ D)

 

Tabla de valores
Q
Caudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
Qmáx
El caudal máximo (a la altura máxima Hmáx) configurado en P604. Su valor es proporcionado por el usuario como un solo número sin indicación de unidaes. 
El usuario tiene que conocer las unidades de medida utilizadas. Por ejemplo, si el caudal máximo es 1000 LPS entonces P604=1000 y P606=segundos.
Hmáx
Altura Máxima Hmáx configurado en P603. Su valor es proporcionado por el usuario. Generalmente el mismo valor que el span configurado en P007. Las unidades son definidas en P005.
H
Altura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidaes seleccionadas en P005.
D
Anchura del canal como configurado en P602 con las unidades definidas en P005. 
Esta información será disponible para el usuario o refiriéndose a las tablas de aforo publicadas por el fabricantes del canal (ej. para un Canal en H de 1,5f, seleccionar 1,5 para P602 y feet para P005).
Sección 3.2 Tabla de Configuración del Canal en H
Parámetro#
Descripción
Requerimientos
P600
Seleccionar 3 (dispositivo de Canal en H).
Tiene que ser configurado
P602
Entrar el valor D, la altura máxima para el canal.
Tiene que ser configurado
P603
Entrar el valor de Hmáx
Tiene que ser configurado
P604
Entrar el valor de Qmáx
Tiene que ser configurado
P605
Offset altura cero.
Opcional, configure sólo cuando el cero actual está encima del cero del canal.
P606
Unidades de tiempo
Tiene que ser configurado
P607
Decimal del caudal
Opcional, configurado para mostrar el caudal (Q). Establecido a 2 por la fábrica.
P620
Corte de caudal bajo
Opcional, para evitar la totalización del caudal bajo este nivel seleccionado.
P621
Calibración automática de la altura cero
Opcional, configure si la altura mostrada se desfasa constantemente.

SECCIÓN 4.0 CÁLCULO DEL CAUDAL LINEAR UNIVERSAL (P600 = 4)

El HydroRanger 200 utiliza rutinas de función polinomial para generar una relación linear curvada entre los puntos de datos discretos (llamados tambien puntos de encuentro) especificados por el usuario. Un máximo de 32 puntos de datos para la altura y el caudal en una sección correspondiente en los índices secundarios de P610 (puntos de encuentro de la altura) y P611 (puntos de encuentro del caudal) pueden ser definidos. Con un valor de altura máxima definido en P603 y el valor del caudal máximo correspondiente definido en P604, un total de 33 puntos discretos están disponibles para que el HydroRanger 200 calcule el caudal. Utilice tantos puntos de datos como posible cuando las variaciones del caudal son máximas para mayor exactitud.
Sección 4.1 Ecuación de cálculo del caudal linear universal
El HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método de cálculo Radiométrico utilizando la ecuación siguiente :

Q = QMÁX X F(H)/F(HMÁX)

 

Tabla de valores
QCaudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
QmáxEl caudal máximo (a la altura máxima Hmáx) configurado en P604. Su valor es proporcionado por el usuario como un solo número sin indicación de unidaes. 
El usuario tiene que conocer las unidades de medida utilizadas. Por ejemplo, si el caudal máximo es 1000 LPS entonces P604=1000 y P606=segundos.
HmáxAltura Máxima Hmáx configurado en P603. Su valor es proporcionado por el usuario. Generalmente el mismo valor que el span configurado en P007. Las unidades son definidas en P005.
HAltura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidaes seleccionadas en P005.
f(H)Calculado por el HydroRanger 200 con la función polinomial.

Sección 4.2 Tabla de Configuración del cálculo del caudal linear universal

Parámetro#DescripciónPrioridad de configuración
P600Seleccionar 4 (cálculo de caudal linear universal)Tiene que ser configurado
P603Entrar el valor de HmáxTiene que ser configurado
P604Entrar el valor de QmáxTiene que ser configurado
P606Unidades de tiempoTiene que ser configurado
P610 (Índices secundarios 1-32 máx)Entrar secuencialmente desde el valor más bajo de la altura en el punto de encuentro 1 (generalmente o) e incrementar gradualmente hasta máximo 32 puntos de encuentro de altura. Las unidades son las mismas que definidas en P005.Tiene que ser configurado, configure sólo cuando el cero actual está encima del cero del canal.
P611 (Índices secundarios 1-32 máx)Entrar secuencialmente los valores de caudal 
correspondientes encima de los puntos de 
ecuentro de altura. Empezar desde el valor más bajo del punto de encuentro 1 (generalmente 0) e incrementar gradualmente hasta máximo 32 puntos de encuentro de caudal. Las unidades de tiempo son las mismas que definidas en P006.
Tiene que ser configurado
P605Off-set altura ceroOpcional, configure sólo cuando el actual cero está encima del cero del canal.
P607Decimal de caudalOpcional, configurado para mostrar el caudal (Q). Valor predeterminado= 2
P620Corte de caudal bajoOpcional, para evitar la totalización de caudales por debajo de este nivel
P621Calibración automática de la altura ceroOpcional, configurar si se observan desfases constantes en la altura visualizada.

 

SECCIÓN 5.0 CÁLCULO DEL CAUDAL CURVADO UNIVERSAL (P600 = 5)

El HydroRanger calcula el caudal con el mismo método que en los cálculos de caudal linear. Es diferente cuando se aplica un ajuste curvado entre los puntos discretos.
Sección 5.1 Ecuación de cálculo del caudal curvado universal
El HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método de cálculo Radiométrico utilzando la siguiente ecuación:

Q = QMÁX X F(H)/F(HMÁX)

Tabla de valores
QCaudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
QmáxEl caudal máximo (a la altura máxima Hmáx) configurado en P604. Su valor es proporcionado por el usuario como un solo número sin indicación de unidaes. 
El usuario tiene que conocer las unidades de medida utilizadas. Por ejemplo, si el caudal máximo es 1000 LPS entonces P604=1000 y P606=segundos.
HmáxAltura Máxima Hmáx configurado en P603. Su valor es proporcionado por el usuario. Generalmente el mismo valor que el span configurado en P007. Las unidades son definidas en P005.
HAltura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidaes seleccionadas en P005.
f(H)Calculado por el HydroRanger 200 con la función polinomial.

Sección 5.2 Tabla de configuración del cálculo del caudal curvado universal

Parámetro#DescripciónPrioridad de configuración
P600Seleccionar 4 (cálculo de caudal linear universal)Tiene que ser configurado
P603Entrar el valor de HmáxTiene que ser configurado
P604Entrar el valor de QmáxTiene que ser configurado
P606Unidades de tiempoTiene que ser configurado
P610 (Índices secundarios 1-32 máx)Entrar secuencialmente desde el valor más bajo de la altura en el punto de encuentro 1 (generalmente o) e incrementar gradualmente hasta máximo 32 puntos de encuentro de altura. Las unidades son las mismas que definidas en P005.Tiene que ser configurado, configure sólo cuando el cero actual está encima del cero del canal.
P611 (Índices secundarios 1-32 máx)Entrar secuencialmente los valores de caudal 
correspondientes encima de los puntos de 
ecuentro de altura. Empezar desde el valor más bajo del punto de encuentro 1 (generalmente 0) e incrementar gradualmente hasta máximo 32 puntos de encuentro de caudal. Las unidades de tiempo son las mismas que definidas en P006.
Tiene que ser configurado
P605Off-set altura ceroOpcional, configure sólo cuando el actual cero está encima del cero del canal.
P607Decimal de caudalOpcional, configurado para mostrar el caudal (Q). Valor predeterminado= 2
P620Corte de caudal bajoOpcional, para evitar la totalización de caudales por debajo de este nivel
P621Calibración automática de la altura ceroOpcional, configurar si se observan desfases constantes en la altura visualizada.

 

SECCIÓN 6.0 CANAL RECTANGULAR BS-3680/ISO 4359 (P600 = 6)

Para calcular el caudal, este método sólo requiere las dimensiones físicas del canal:
B   –    Anchura del canal de acceso
b   –    Ancho de la garganta
p   –    Altura del lomo
L   –    Longitud de garganta
Sección 6.1 Ecuación de cálculo del caudal en Canal Rectangular BS-3680/ISO 4359
El HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método de cálculo Absoluto confirmando BS 3680 Parte 4C estándar para canales rectangulares, y utiliza la ecuación siguiente:

Q = (2/3)1.5 X (G)0.5 X CV X CS X CD X B X (H)1.5

Tabla de valores
QCaudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
gAcceleración debida a la gravedad
BAncho de la gargante
hAltura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida 
del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidades seleccionadas en P005.
CvCoeficiente de velocidad calculado por el HydroRanger 200
CsFactor forma (= 1)
CdCoeficiente de descarga calculado por el HydroRanger 200

 

Sección 6.1 Tabla de cálculo del caudal en canal rectangular BS-3680/ISO 4359
ParámetroDescripciónPrioridad de configuración
P600Seleccionar 6 (Canal Rectangular BS 3680/ISO 4359)Tiene que ser configurado
P602 = (1-6)Entrar respectivamente los valores de B, b, p & L en 
los índices 1 a 4. En los índices 5 y 6 puede ver calculados respectivamente los valores de Cv y Cd
Tiene que ser configurado
P605Off-set altura ceroTiene que ser configurado por la altura del lomo
P608Unidades del caudalTiene que ser configurado
P607El decimal del caudal está configuradoOpcional, configurado para mostrar el caudal (Q).
Establecido a 2 por la fábrica.
P620Corte de caudal bajo (es opcional) para evitar la totalización del caudal bajo este nivel seleccionado.Opcional, para evitar la totalización del caudal bajo
este nivel seleccionado.
P621Calibración automática de la altura cero (es opcional), configurado si la altura mostrada se desfasa constantemente.Opcional, configurado si la altura mostrada se desfasa constantemente.

 

SECCIÓN 7.0 VERTEDERO EN V BS-3680/ISO 1438 (P600 = 7)

Para calcular el caudal, este método sólo requiere el ángulo del V (a) en grados.
Sección 7.1 Cálculo del caudal con vertedero en V, BS-3680/ISO 1438
El HydroRanger 200 calcula el caudal (Q) con el método de cálculo absoluto confirmando BS 3680 Parte 4C estándar para vertederos en V, utilizando la siguiente ecuación:

Q = CE X (8/15) X TAN( /2) X (2G)0.5 X (H)2.5

Tabla de valores
QCaudal calculado y presentado por el HydroRanger 200 sin unidades; el usuario debe conocer las unidades de medida (libros/sec. o galones/min. etc.)
aÁngulo V del vertedero en grados
gAceleración debida a la gravedad
CeCoeficiente de descarga y función del ángulo a del V del vertedero.
hAltura medida con sensor ultrasónico, o con cualquier otro dispositivo de medida de nivel, montado aguas arriba del dispositivo de medida del canal abierto. IMPORTANTE: Regular con las mismas unidades seleccionadas en P005.

 

Sección 7.1 Tabla de configuración del vertedero en V, BS3680/ISO 1438/1
ParámetroDescripciónPrioridad de configuración
P600Seleccionar 7 (Vertedero en VBS 3680/ISO 1438/1)Tiene que ser configurado
P602 = (1 & 2)Entrar los valores de a en grado en el índice 1. En el índice 2, ver el valor de descarga coeficiente CeTiene que ser configurado
P603Entrar el valor de la altura máxima en 
uniddades como en P005.
Tiene que ser configurado
P605Off-set altura ceroTiene que ser configurado porque el cero del vertedero está encima del cero del canal.
P608Unidades del caudalTiene que ser configurado
P607Decimal del caudalOpcional, configurado para mostrar el caudal (Q).
Establecido a 2 por la fábrica.
P620Corte de caudal bajo.Opcional, para evitar la totalización del caudal bajo
este nivel seleccionado.
P621Calibración automática de la altura cero.Opcional, configurado si la altura mostrada se desfasa constantemente.
Nota : Los dos dispositivos primarios Canal Rectangular BS 3680/ISO 4359 y Vertedero en V BS 3680/ISO 1438/1 también pueden ser configurados para el cálculo radiométrico si P608 no soporta unidades de caudal.